【ALMA望远镜首次捕捉原行星盘螺旋结构动态演化】日本国立天文台领衔的国际研究团

航天品武器 2025-11-17 04:10:35

【ALMA望远镜首次捕捉原行星盘螺旋结构动态演化】日本国立天文台领衔的国际研究团队通过分析ALMA望远镜2017至2024年间对年轻恒星巨蛇座IM(IM Serpentis)原行星盘的4次观测数据,首次证实其螺旋结构呈现动态的缠绕式运动,表明该盘正处于行星诞生的临界前状态。原行星盘是行星形成的摇篮。部分观测到的原行星盘存在螺旋结构,传统理论认为其形成机制分为两类:一是由盘自身引力不稳定驱动,此类情况下螺旋的旋转速度应符合流体动力学预测;二是由已形成的行星引力扰动产生。两种假说的核心分歧在于螺旋结构究竟出现在行星形成之前还是之后。针对距离地球约1300光年的巨蛇座IM系统,研究团队将7年间4期观测数据构建成时序演化模型。结果显示,螺旋臂的缠绕速度精确匹配引力不稳定模型的理论计算值。若该结构由已成型行星引力塑造,则不应观测到此类系统性旋转。这一发现为"盘自身引力主导形成"机制提供了首个直接动力学证据,证实该系统尚未完成行星凝聚,处于行星即将诞生的"零时刻"前夜。研究第一作者、综合研究研究生院大学博士生吉田有宏表示:"当分析数据清晰呈现出螺旋结构的运动时,震惊得脱口而出。"团队下一步计划将这一观测策略扩展至更多原行星盘样本,以构建行星形成过程的统计图景。该成果发表于《自然·天文学》期刊,题为《引力不稳定原行星盘中螺旋的缠绕运动》,由日本国立天文台、麻省理工学院、理化学研究所、综合研究研究生院大学及足利大学共同完成。

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